(57)【要約】【課題】  プリント配線板に用いられるガラスクロスの電気的特性および熱的特性を改善することにより、１ＧＨｚを超える高周波回路、特に１０ＧＨｚを超える超高周波回路に用いられる高周波用およびフリップチップに対応した低膨張プリント配線板用ガラスヤーンおよびガラスクロスを提供する。【解決手段】  石英ガラスフィラメントと１種以上の石英ガラスフィラメントとは異なるガラスフィラメントである非石英ガラスフィラメントとからなる混繊ガラスヤーンであって、前記石英ガラスフィラメントの重量Ａと前記非石英ガラスフィラメントの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜１０であるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラスフィラメントと１種以上の石英ガラスフィラメントとは異なるガラスフィラメントである非石英ガラスフィラメントとからなる混繊ガラスヤーンであって、前記石英ガラスフィラメントの重量Ａと前記非石英ガラスフィラメントの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜１０であることを特徴とする混繊ガラスヤーン。
【請求項２】
複数本の石英ガラスフィラメントを含む１本以上の石英ガラスストランドと、石英ガラスとは異なるガラスフィラメントである複数本の非石英ガラスフィラメントを含む１本以上の非石英ガラスストランドとからなる混繊ガラスヤーンであって、前記石英ガラスストランドの重量Ａと前記非石英ガラスストランドの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜１０であることを特徴とする混繊ガラスヤーン。
【請求項３】
前記石英ガラスフィラメントの直径及び前記非石英ガラスフィラメントの直径がそれぞれφ３μｍ以上φ１５μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のガラスヤーン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の混繊ガラスヤーンを用いたガラスクロス。
【請求項５】
平織であることを特徴とする請求項４記載のガラスクロス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混繊ガラスヤーン及びガラスクロスに関し、さらに詳しくは、プリント配線板に好適に用いられるガラスヤーンおよびガラスクロスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板の絶縁基材はＥガラスやＤガラス、ＮＥガラスなど特定の一種類のガラスを用いたガラスクロスを使用するのが一般的であり、このガラスクロスに熱硬化性樹脂などを含浸させ、加熱加圧成形した積層板が作られている。しかし、近年、半導体素子の高速化に伴うコンピュータや周辺機器に用いられるプリント配線板の高速化が進み、更にインターネットや携帯電話の急激な普及に伴い、通信機器、放送用機器の高速大容量伝送の要求が高まっているために、これら多層プリント配線板においても、高周波特性の改良が必要となっており、特に１ＧＨｚを超える高周波域における損失や遅延の問題が注目されてきている。
【０００３】
また、半導体素子の実装方法は、一般に、ワイヤーボンディング法が使用されてきたが、配線の狭ピッチ化、電極の微細化、情報の高速処理化が進み、ワイヤーボンディング法では対応が困難となってきている。この方法にかわって、バンプと呼ばれる突起電極を用いて、素子と基板とを接続するフリップチップ法が使用されるようになってきた。フリップチップ法では素子とプリント配線板との熱膨張率に顕著な差があると配線不良の原因となることが想定されている。
【０００４】
電気的特性や熱的特性を向上させるために、特定のガラス組成のガラス繊維を用いたクロス（例えば、特許文献１及び２等参照。）、ガラス繊維糸と有機繊維糸で製織したクロス（特許文献３）、Ｅガラスからなるガラスヤーンと特殊なガラス組成のガラスヤーンで構成されたクロス（特許文献４）、及びたて糸とよこ糸の一方をＥガラス、他方をＤガラスとしたクロス（特許文献５）等が提案されているが、いずれも、低コストで優れた電気的特性と熱的特性を満たすことは困難であった。また、石英ガラス繊維を用いたクロスも提案されているが（特許文献６）、石英ガラス繊維は高価であり、また硬い為ドリル加工等の加工性に問題が生じる場合があった。
【特許文献１】特開平９−７４２５５号公報
【特許文献２】特開平１１−２９２５６７号公報
【特許文献３】特開平２−６１１３１号公報
【特許文献４】特開平１０−３１０９６７号公報
【特許文献５】特開２０００−２３４２３９号公報
【特許文献６】特開２００４−９９３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、プリント配線板に用いられるガラスクロスの電気的特性および熱的特性を改善することにより、１ＧＨｚを超える高周波回路、特に１０ＧＨｚを超える超高周波回路に用いられる高周波用およびフリップチップに対応した低膨張プリント配線板用ガラスヤーンおよびガラスクロスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明者らは、プリント配線板の誘電率および誘電正接、更に熱膨張率に影響を及ぼす因子を検討するため鋭意検討を加えた結果、ガラスクロスに異なる種類のガラス繊維を混繊することにより改善できることを見出した。
【０００７】
すなわち、石英ガラスフィラメントと石英ガラス以外のガラスフィラメントとを混繊してヤーンとし、これを製織して得たガラスクロスに熱硬化性樹脂などを含浸させ、加熱加圧成形した積層板を作製することで、低誘電率および低誘電正接であり、かつ低熱膨張率であるプリント配線板を得られることを見出した。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の混繊ガラスヤーンの第一の態様は、石英ガラスフィラメントと１種以上の石英ガラスフィラメントとは異なるガラスフィラメントである非石英ガラスフィラメントとからなる混繊ガラスヤーンであって、前記石英ガラスフィラメントの重量Ａと前記非石英ガラスフィラメントの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜１０であることを特徴とする。なお、本発明において、ガラスヤーンとは、ガラス繊維の単糸、より糸、引きそろえ糸等の総称である。また、本発明において、ヤーンを形成するフィラメントが２種以上混合されている状態を混繊と称する。
【０００９】
本発明の混繊ガラスヤーンの第二の態様は、複数本の石英ガラスフィラメントを含む１本以上の石英ガラスストランドと、石英ガラスとは異なるガラスフィラメントである複数本の非石英ガラスフィラメントを含む１本以上の非石英ガラスストランドとからなる混繊ガラスヤーンであって、前記石英ガラスストランドの重量Ａと前記非石英ガラスストランドの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）が０．１〜１０であることを特徴とする。なお、本発明において、フィラメントを集束させた束をストランドと称する。また、本発明において、石英ガラス以外のガラスを非石英ガラスと称することがある。
【００１０】
本発明のガラスヤーンを構成する前記石英ガラスフィラメントの直径及び前記非石英ガラスフィラメントの直径がそれぞれφ３μｍ以上φ１５μｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明のガラスクロスは、本発明の混繊ガラスヤーンを用いることを特徴とする。該ガラスクロスの織り方は特に限定はないが、平織が好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、安価で電気的特性及び熱的特性に優れ、プリント配線板に適したガラスヤーン及びガラスクロスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００１４】
図１は、本発明の混繊ガラスヤーンの製造装置の一例を示す概略説明図である。１０は本発明の混繊ガラスヤーンの製造装置（図示例ではリング撚糸機）で、石英ガラスフィラメントからなる石英ガラスストランドを巻き取ったケーキ１２、及び石英ガラス以外のガラスフィラメントからなる非石英ガラスストランドを巻き取ったケーキ１４を有している。
【００１５】
石英ガラス繊維は紡糸温度での粘度が高く、溶融紡糸法でフィラメントを得ることができないため、石英ガラスロッドの端部を溶融し、高速で連続的に引き出すことで石英ガラスをフィラメント化し、巻取り機にてケーキ１２を作製することができる。
【００１６】
石英ガラス以外のガラス繊維としては、Ｅガラス、Ｄガラス、ＮＥガラス、Ｃガラス、Ｓガラス、Ｔガラス、Ｈガラスなどの連続したガラス繊維を用いることが好ましい。これら石英ガラス以外のガラス繊維は、公知の溶融紡糸法にてケーキ１４を作製することができる。
【００１７】
図１に示した如く、リング撚糸機１０を用いて、石英ガラス繊維のケーキ１２と石英ガラス以外のガラス繊維のケーキ１４、それぞれからストランド１６ａ，１６ｂを引き出し、混繊ガラスストランド１８とし、リング２０の周辺を走るトラベラの回転により撚りを掛け、スピンドル２２により回転するボビン２４に糸を巻き取ることにより、加撚された混繊ガラスヤーンを作製することができる。なお、図１では、リング撚糸機１０を用いた例を示したが、加撚された混繊ガラスヤーンを製造する場合、加撚方法は特に限定されず、公知の方法を適宜選択すればよい。
【００１８】
図１では、１本の石英ガラスストランドと１本の非石英ガラスストランドを用いて混繊ガラスヤーンを作製する例を示したが、各ガラスストランドの本数は特に限定されず、それぞれ複数本のガラスストランドを用いてもよい。また、石英ガラス繊維と２種以上の非石英ガラス繊維を用いてもよい。
【００１９】
また、図１はストランドに撚りをかけて混繊ガラスヤーンを作製する例を示したが、集束剤を用いる等、撚りをかけずに混繊ガラスヤーンを作製することも可能であり、本発明に含まれる。
【００２０】
作製した混繊ガラスヤーンより公知の製織法にてガラスクロスを作製することができる。ガラスクロスに用いられる糸の太さ、糸の本数、糸の撚り数等は特に限定されず、必要に応じて適宜選択可能である。ガラスクロスの織密度や、寸法、織り方は特に限定されないが、織り方としては平織、綾織、朱子織、からみ織等が挙げられ、特に平織が好適である。
【００２１】
得られたガラスクロスは、脱油工程で集束剤などの有機物を取り除き、使用目的に合わせて表面処理剤を付与し、熱硬化性樹脂など、目的に合わせてマトリックス樹脂を含浸することが効果的である。
【実施例】
【００２２】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００２３】
（実施例１）
図１に示した装置を用いて、繊維径φ７μｍの石英ガラスフィラメント４０本から形成されたストランドが巻かれたケーキと繊維径φ７μｍのＥガラスフィラメント２００本から形成されたストランドが巻かれたケーキとを合撚糸し、ガラスヤーンＣ（石英ガラスフィラメントの重量ＡとＥガラスフィラメントの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）：５．８２）を作製した。
【００２４】
このガラスヤーンＣを用いて織布し、ガラスクロスを得た。得られたガラスクロスをエポキシ樹脂に含浸し、Ｂステージのプリプレグとした。プリプレグを加熱硬化させ評価用プリント配線板を作製し、ＪＩＳ  Ｒ１６４１に準拠して誘電率および誘電正接測定を行った。また、熱膨張率は、測定温度を室温〜３００℃、昇温速度１０℃／分、窒素雰囲気、標準試料ＳｉＯ2、温度測定用熱電対種Ｒ熱電対の条件下で測定機を用いて測定を行った。測定結果を表１に示した。
【００２５】
（実施例２）
図１に示した装置を用いて、繊維径φ７μｍの石英ガラスフィラメント８０本から形成されたストランドが巻かれたケーキと繊維径φ７μｍのＥガラスフィラメント２００本から形成されたストランドが巻かれたケーキとを合撚糸し、ガラスヤーンＤ（石英ガラスフィラメントの重量ＡとＥガラスフィラメントの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）：２．９１）を作製した。このガラスヤーンＤを用いて織布し、ガラスクロスを得た。得られたガラスクロスを実施例１と同様にプリント配線板として各測定を行った。測定結果を表１に示した。
【００２６】
（実施例３）
図１に示した装置を用いて、繊維径φ７μｍの石英ガラスフィラメント２００本から形成されたストランドが巻かれたケーキと繊維径φ７μｍのＥガラスフィラメント２００本から形成されたストランドが巻かれたケーキとを合撚糸し、ガラスヤーンＥ（石英ガラスフィラメントの重量ＡとＥガラスフィラメントの重量Ｂの比（Ｂ／Ａ）：１．１６）を作製した。このガラスヤーンＥを用いて織布し、ガラスクロスを得た。得られたガラスクロスを実施例１と同様にプリント配線板として各測定を行った。測定結果を表１に示した。
【００２７】
（比較例１）
繊維径φ７μｍのＥガラスフィラメント２００本を溶融紡糸し、ケーキを作製した。このケーキからストランドを撚糸機にて巻き返し、ガラスヤーンＦを作製した。このガラスヤーンＦを用いて織布し、得られたガラスクロスを実施例１と同様にプリント配線板として各測定を行った。測定結果を表１に示した。
【００２８】
（比較例２）
繊維径φ７μｍのＥガラスフィラメント４００本を溶融紡糸し、ケーキを作製した。このケーキからストランドを撚糸機にて巻き返し、ガラスヤーンＧを作製した。このガラスヤーンＧを用いて織布し、得られたガラスクロスを実施例１と同様にプリント配線板として各測定を行った。測定結果を表１に示した。
【００２９】
【表１】
2005336694.tif 000003
【００３０】
表１に示した測定結果から明らかなごとく、実施例１〜３におけるガラスクロスの誘電率、誘電正接及び熱膨張係数の各測定値は比較例１〜２のガラスクロスの各測定値に比べて低い値を示し、プリント配線板として好適に用いられることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の混繊ガラスヤーンの製造装置の一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０：リング撚糸機、１２：石英ガラス繊維のケーキ、１４：石英ガラス以外のガラス繊維のケーキ、１６ａ：石英ガラスストランド、１６ｂ：非石英ガラスストランド、１８：混繊ガラスストランド、２０：リング、２２：スピンドル、２４：ボビン。
【図１】
2005336694.tif 000004